基板处理装置和基板处理方法与流程

本申请要求于2017年10月26日提交韩国工业产权局、申请号为10-2017-0139992的韩国专利申请的优先权和权益，其全部内容通过引用结合在本申请中。

本文中描述的本发明构思的实施例涉及用于处理基板的装置和方法。更具体地，本文中描述的本发明构思的实施例涉及用于处理基板的装置和方法，其能够打开/关闭腔室的入口和内衬的开口。

背景技术：

一般而言，半导体设备的制造工艺包括使用等离子体处理基板的各种工艺。这些工艺包括蚀刻工艺、沉积工艺和清洁工艺。

入口(entrance)和开口(opening)分别形成在腔室和内衬中，用于在执行工艺之前将基板供应至定位在腔室内的静电卡盘。此外，门组件设置成打开/关闭该入口，从而将腔室与外部隔离。然而，通常，即使通过门组件关闭入口，腔室的处理空间也不能完全从外部密封。

技术实现要素：

本发明构思的实施例提供了一种用于处理基板的装置和方法，其能够通过使用具有门单元和插入单元的门来同时打开/关闭腔室的入口和内衬的开口。

本发明构思的技术目标不限于上述技术目标，并且通过以下描述，其他未提及的技术目标对于本领域技术人员而言将变得显而易见。

根据一示例性实施例，用于处理基板的装置包括：腔室、内衬、支承单元、气体供应单元、等离子体源、以及门组件；所述腔室具有设置在其中以处理所述基板的处理空间并具有用于引入或取回所述基板的入口；所述内衬设置在所述处理空间中，与所述腔室的内侧壁相邻，并且具有形成于面对所述入口的位置处的用于引入或取回所述基板的开口；所述支承单元在所述处理空间中支承所述基板；所述气体供应单元向所述处理空间供应工艺气体；所述等离子体源从所述工艺气体产生等离子体；所述门组件打开或关闭所述入口。所述门组件包括门以及用于驱动所述门的门驱动单元，所述门包括：门单元，其设置在所述腔室外部以在用于打开所述入口的打开位置和用于关闭所述入口的关闭位置之间为移动性的；和插入单元，所述插入单元从所述门单元向所述处理空间延伸、并在所述关闭位置处插入到所述内衬的所述开口中。

在这种情况下，所述门还可包括设置在所述门内的加热构件。

在这种情况下，所述加热构件可设置为从所述门单元延伸至所述插入单元。

进一步地，所述门可以设置成在所述关闭位置处使得所述内衬的内侧表面与所述插入单元的端面对齐成线。

在这种情况下，所述门可以包括结合构件(bondingmember)，所述结合构件设置在使得所述门单元在所述门处于关闭位置时与所述内衬接触的位置处。

在这种情况下，所述结合构件可以包括导电垫圈。

进一步地，当所述门处于关闭位置时，所述门的所述插入单元的暴露至所述处理空间的区域可以涂有绝缘膜。

如上所述，根据本发明构思的各实施例，通过使用所述门同时打开/关闭所述腔室的所述入口和所述内衬的所述开口，从而从外部完全密封所述腔室的所述处理空间。此外，所述内衬的整个区域可以通过传热和接地连接。

附图说明

通过参照附图详细描述本发明构思的示例实施例，本发明构思的上述和其他目标和特征将变得显而易见。

图1为示出了根据本发明构思的实施例的用于处理基板的装置的截面图；

图2和图3为示出了根据本发明构思的实施例的门组件的操作的视图；以及

图4和图5为示出了根据本发明构思的实施例的门的详细组件的视图。

具体实施方式

可以以各种形式修改本发明构思的实施例，并且本发明构思的范围不应解释为受以下描述的本发明构思的实施例的限制。提供本发明构思的实施例以向本领域技术人员更全面地描述发明构思。因此，附图中的组件的形状等被夸大，以强调更清晰的描述。

将关于用于处理基板的装置和方法描述本发明构思的实施例，该装置和方法能够通过使用等离子体来蚀刻基板。然而，本发明构思不限于此，而是适用于能够使用等离子体执行工艺的各种类型的设备和方法。

图1为示出了根据本发明构思的实施例的用于处理基板的装置的截面图。

参见图1，用于处理基板的装置10(以下称为“基板处理装置10”)包括：腔室100、支承单元200、气体供应单元300、等离子体源400、挡板单元500和内衬600。腔室100提供了在其内执行工艺的空间。

腔室100可以具有圆柱形状，并且可以由金属材料制成。腔体100的底座中形成有排气孔120。排气孔120与其上安装有泵140的排气管线相连。泵140通过排气管线向腔室100的内部部件提供真空压力。在执行工艺时产生的工艺副产品和留在腔室100内的工艺气体通过排气孔120从腔室100中排出。另外，通过排气孔120将腔室100的内部压力降低至特定压力。入口160形成在腔室100的一个侧壁中。入口160用作用于引入腔室100或从腔室100取回的通道。入口160可以通过设置在腔室100的外侧壁上的门组件而打开/关闭。门组件包括用于打开/关闭腔室100的入口160的门180和用于驱动门180的门驱动单元190。门驱动单元190可以相对于腔室100沿垂直方向或水平方向移动门180。换句话说，当打开门180时，门驱动单元190可以在水平方向上远离腔室100地移动门180，然后可以在垂直方向上向下移动门180。此外，当关闭门180时，门驱动单元190可以在垂直方向上向上移动门180，然后在水平方向上向腔室100移动门180。例如，门驱动单元190可以包括电机和用于将电机和门180连接的连接构件。当驱动电机时，连接构件沿垂直方向或水平方向移动。因此，门驱动单元190可以相对于腔室100沿垂直方向或水平方向移动门180。

门180包括：门单元，其设置在腔室100的外部以在打开入口160的打开位置和关闭入口160的关闭位置之间为移动性的；和插入单元，其从门向腔室100的处理空间延伸。随后将参照图2至图4描述门180的详细结构。

支承单元200支承腔室100内的基板w。支承单元200可以包括静电卡盘(electrostaticchuck)，其用于通过静电力吸住基板w。可选地，支承单元200可以以诸如机械夹持的各种方式来支承基板w。

支承单元200包括：介电板210、环组件250和基座230。

基板“w”放置在介电板210上。介电板210设置为盘状。加热器212安装在介电板210的内部以加热基板w。在工艺期间，加热器212将基板w保持在工艺温度。加热器212可以设置为具有螺旋形状的线圈的形式。

环组件250具有聚焦环252和边缘环254。聚焦环252通过使用等离子体聚焦在基板w上。聚焦环252设置成环绕介电板210。聚焦环252设置成圆环的形状。聚焦环252具有阶梯形状，使得聚焦环252的顶表面的外部高于聚焦环252的顶表面的内部。聚焦环252的顶表面的内部支承基板w的底表面的边缘。聚焦环252的顶表面的外部设置成环绕基板w的侧部。边缘环254设置成环绕聚焦环252。

基座230支承介电板210。基座230位于介电板210的下方并与介电板210固定耦接。基座230的顶表面是阶梯状的，使得顶表面的中心高于顶表面的边缘。基座230的顶面的中心具有与介电板210的底表面相对应的尺寸。基座230中形成有冷却通道232。冷却通道232用作冷却流体循环的通道。冷却流体可在流经冷却通道232时将基板w保持在工艺温度。冷却通道232可以以螺旋形状设置在基座230内。可选地，冷却通道232可以设置在介电板210中。

气体供应单元300将工艺气体供应到腔室100中。气体供应单元300包括：储气罐350、气体供应管线330和气体进口(inletport)310。气体供应管线330将储气罐350和气体进口310连接。容纳在储气罐350中的工艺气体通过气体供应管线330供应到气体进口310。气体供应管线330上安装有阀门以打开/关闭其通道，或者可以调节流经该通道的气体的量。

等离子体源400将留在腔室100内的工艺气体激发为等离子体状态。等离子体源400将腔室100的内部空间形成为放电空间。等离子体源400可以包括电容耦合等离子体源。

等离子体源400包括：上电极410、下电极430、和电源432。上电极410在垂直方向上与下电极430相对。

上电极410包括：喷头412和环形构件426。喷头412与介电板210相对，并且其直径大于介电板210的直径。喷头412位于气体进口310的下方。喷头412通过气体进口310接收工艺气体。喷孔411形成于喷头412的底表面中以便喷射工艺气体。环形构件426设置成环绕喷头412的外周。环形构件426与喷头412电连接，且与喷头412接触。下电极430设置在介电板210的内部。下电极430位于加热器212的上方。上电极410接地，且电源432与下电极430相连。因此，当从电源432向下电极430施加高频电力时，在上电极410和下电极430之间形成放电空间。留在放电空间内的工艺气体可以被激发成等离子体状态。

贯穿孔512形成为穿过挡板单元500，使得留在腔室100中的工艺气体通过排气孔120排出。内衬600具有与腔室100的内侧壁相对应的直径，从而防止腔室100的内侧壁在激发工艺气体的过程中受到损坏。另外，内衬600的内部形成有入口610，从而引入或取回基板w。

图2和图3为示出了根据本发明构思的实施例的门组件的操作的视图。

门180可以通过门驱动单元190在打开位置和关闭位置之间移动。当门180移动到关闭位置时，内衬600的内表面与门180的端面对齐成线。因此，内衬600的开口610与门180的端面相连，所以可电连接或热连接内衬600的整个区域。换句话说，如图5所示，门180可以包括：门单元182，其设置在腔室100的外部以在打开入口160的打开位置和关闭入口160的关闭位置之间为移动性的；和插入单元184，其从门单元182向腔室100的处理空间延伸并在关闭位置处插入到内衬600的开口610中。在插入单元184的端面与内衬600的内表面对齐成线的情况下，插入单元184关闭内衬600的开口610。

此外，门180包括设置在门180内部的加热构件186。加热构件186设置为从门单元182延伸至插入单元184，使得在门180的整个区域中均匀地控制温度。通过加热构件186，可以将门180控制在与内衬600的温度相同的温度。因此，该温度可以同样设置在内衬600的整个区域中。

此外，当门180位于关闭位置时，门180可以具有设置在门单元182与内衬600的外部接触的位置处的结合构件187和188。具体而言，结合构件187和188可以设置在内衬600和门单元182的外部处。当门180处于关闭位置时，设置在内衬600的外部的结合构件187可以耦接到设置在门单元182处的结合构件188。由于门180和内衬600之间的接触部分通过结合构件187和188而彼此完全耦接，所以当门180位于关闭位置时，腔室100的处理空间可以从外部完美密封。例如，结合构件187和188可以包括导电垫圈，并因此可以防止结合构件187和188被处理空间中产生的等离子体所腐蚀。

此外，如图5所示，在门180中，插入单元184的暴露至腔室100的处理空间的区域可以涂有绝缘膜。因此，当在腔室100的处理空间中激发等离子体时，防止了插入单元184的端面被腐蚀。

如上所述，根据本发明构思的各实施例，通过使用门来同时打开/关闭腔室的入口和内衬的开口，从而从外部完全密封腔室的处理空间。此外，内衬的整个区域可以通过传热和接地而连接。

以上，虽然已经参照示例性实施例和附图对本公开进行了描述，但是本公开不限于此，而是可以在不脱离所附权利要求所要求保护的本公开的精髓和范围的情况下，由本公开所属领域的技术人员进行各种修改和改变。因此，本公开的实施例并非旨在限制本公开的技术精髓，而是仅为了说明性的目的而提供。本公开的保护范围应由所附权利要求来解释，且其所有等同物应被解释为包括在本公开的范围内。

虽然已经参照本发明构思的示例性实施例对本发明构思进行了描述，但是本领域普通技术人员显然可以在不脱离所附权利要求所述的本发明构思的精髓和范围的情况下，对其进行各种改变和修改。